xxx.pid文件与lock file

linux下， xxx.pid这类文件还是很常见的， 特别是在/var/run目录下， APUE一书都是推介在这里创建pid文件。
pid文件到底有什么作用呢？ 用法是如何的呢？种种疑问让我产生了dig的冲动。

先看看实现生活中碰到的：

1. init.d脚本使用到pid文件

/etc/init.d目录下存放了众多daemon程序的控制脚本，这类脚本一般有几个参数：

1. start
2. retstart
3. stop
4. 强大的专业服务端还有gracestop之类的参数

这类脚本的这些参数功能的实现是使用到了linux的signal机制， 无疑需要daemon进程的pid

2. lock

lock主要是协调， 操作atomic时使用的一种方式。
举个实际中的例子：
系统需要一个定时任务， 要求每分钟对系统N多状态收集（如硬盘，CPU， 网络等等）， 收集过程中不断有日志产生。

这个例子会有两个问题：

1. 运行间隔为每分钟， 可能会定时任务某次运行时长长于1分钟。
2. 如果出现1的情况会对日志产生影响

lock主要是用于证实有进程在处理。

linux系统本身有锁的机制， 如flock和fcntl函数。 这种锁称为file lock， 文件锁
linux下的文件锁可以对一个文件的一个区域进行锁定。

现在， 本笔记不想扯上这种强大功能， 只是谈论上面举的例子： 怎么让进程得到一个結果：能否处理

完成这需求， 只需要一个标志， 这个标志需要进程在得到时是atomic性的。

可以通过两种方法得这种标志：

1. 指定文件已经存在， 表示有进程在处理. 这种方式称为lock file
   
2. 使用系统本身的file lock机制， 如果open的file descriptor有锁， 表示有进程在处理
   

使用linux的flock函数得到file lock， 这里有一个python的例子：
http://svn.lvscar.info/jessinio_repos/flock_example.py
  * 帐号与密码都是svn

lock file 和 file lock 的区别

lock file是利用系统本身的open, link, stat这样的函数, 实现文件创建的atomic性. 成功被创建的文件作为atomic的标志

file lock是利用系统本身的fcntl或者flock函数对某一的文件进行锁定, 将能否成功锁定文件作为atomic的标志

无论是lock file 还是 file lock都是需要文件这一角色的. 但是这一文件起的作用不同.

本文主要是想扯lock file与xxx.pid文件的关系. 不想扯file lock和lock file

仅仅需要可以标志行为的atomic性的话, lock file是最好的方法:
1. NFS上可以使用(flock函数在旧版本的NFS上不起作用)
2. shell脚本可用. 因为是shell脚本是CLI, 时刻都是新的进程在处理, 不方便使用flock(这样需要一个daemon在保持file lock的存在
 * 关于 lock file可以移步: http://en.wikipedia.org/wiki/File_locking#Lock_files

使用lock file需要解决的问题

当使用lock file作为atomic的标志时, 有一种情况是需要解决的: 持锁者是否还存在, 例如:

当一个进程成功创建了lock file后, 在不明异常的情况终止了, 后面的进程怎么判断刚才被创建的lock file是被进程使用的? ( 使用file lock就没有这种问题, 得到锁的进程终止后锁会被释放, 新的进程可以得到)

具体处理方式可以参考liblockfile的原代码:
 * http://liblockfile.sourcearchive.com/documentation/1.06.1/lockfile_8c-source.html

在它的lockfile_check函数里, 使用到了kill函数. 这个kill函数需要的pid就是xxx.pid文件的pid

因此:

xxx.pid有两种作用:
1. 方便daemon被控制(通过signal)
2. 可以用于实现lock file

利用了1不一定利用2, 但是作用了2一定需要利用1

另外

除了利用kill给指定的pid发signal的方式去判断某进程是否存在的方式后, 还可以使用如下URL提到的方法:
http://stackoverflow.com/questions/2735926/how-to-capture-pid-of-a-linux-daemon-run-from-init-d

利用/proc/NamePID/exe得到的字符串是否为先前在进行的进程名. 这种方法需要知道进程的名称.

疑问

是否会出现pid号的进程存在, 但不是自己期望的进程呢?
查阅了APUE也没有明确, 只知道是有一定的算法去reuse 进程号的.

在这方面, 还是flock方便, 不过此函数不是所有地方都可以使用的, 纠结`~~